RU2006860C1

RU2006860C1 - Method of anion assay by chromatography

Info

Publication number: RU2006860C1
Authority: RU
Inventors: Н.А. Пурецкая; Н.А. Шишкина; И.Е. Юферева
Original assignee: Кирово-Чепецкий химический комбинат
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: analytical chemistry. SUBSTANCE: method involves analysis of anions by ionic chromatography. Sorbent for chromatography is obtained by sulfonation of medium-cross-linked strong basic styrene-divinylbenzene anion-exchange resin containing 8% divinyl-benzene (fraction 20-35 microns). Column size for chromatography: 100 x 3,5 mm, elutriating agent is hydrocarbonate solution containing 1,2-1,5 mmole HCO

\binom{-}{3}

. Method provides quantitative determination of acetate and formate ions in the presence of fluoride ion, and distinct separation of peaks obtained. Selectivity coefficient is 1,6 and 2,5, respectively, analysis time - 60 min. EFFECT: improved method of analysis. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при ионохроматографическом разделении и анализе смесей анионов в водных растворах, например, в сточных водах химических производств. The invention relates to analytical chemistry and can be used for ion chromatographic separation and analysis of mixtures of anions in aqueous solutions, for example, in wastewater of chemical plants.

Известен способ совместного определения анионов одноосновных карбоновых кислот в присутствии неорганических анионов методом ионной хроматографии на колонке 500 х 3 мм, заполненной анионитом с полной объемной емкостью 0,112 мг-экв, с использованием в качестве элюентов 1 ˙10^-4 М раствора буры или раствора гидроксида натрия такой же мольной концентрации [1] . Для устранения мешающего влияния неорганических анионов перед разделяющей колонкой устанавливают катионитную колонку 150 х 3 мм, заполненную катионитом DOWEX-50x8 в Се(III)-форме. Этот способ сложен в аппаратурном оформлении, затруднительно определить фтор-, ацетат- и формиат-ионы при их совместном присутствии, так как времена удерживания анионов совпадают.A known method for the joint determination of anions of monobasic carboxylic acids in the presence of inorganic anions by ion chromatography on a 500 x 3 mm column filled with anion exchange resin with a total volume capacity of 0.112 mEq using 1 ˙ 10 ^-4 M borax solution or sodium hydroxide solution as eluents the same molar concentration [1]. To eliminate the interfering influence of inorganic anions, a 150 x 3 mm cation exchange column filled with DOWEX-50x8 cation exchanger in a Ce (III) form is installed in front of the separation column. This method is complicated in hardware design; it is difficult to determine fluorine, acetate, and formate ions when they are together, since the retention times of the anions coincide.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения анионов в водных растворах путем ионной хроматографии на колонке 100 х 1 мм, заполненной сорбентом САВ-90, полученным путем сульфирования анионита АВ-171 фракции 30-35 мкм с полной обменной емкостью 0,3-0,5 мг-экв/мл и степенью сшивки 40% , с использованием карбонат-бикарбонатного элюента 1,1 ммоль СО₃ ^2- + 2,3 ммоль HСО₃ ^- [2] . Для определения трудноразделяемых компонентов используют методу удаления мешающих неорганических анионов. При определении одноосновных органических анионов в присутствии фторидов используют дополнительную поглощающую колонку, заполненную катионитом в Al-форме, селективно поглощающим фтор. Такую колонку располагают между двумя кондуктометрическими детекторами. В результате получают две хроматограммы: одну с суммарным содержанием компонентов, а другую - с содержанием компонентов после поглощения фтора.Closest to the proposed technical essence is a method for determining anions in aqueous solutions by ion chromatography on a 100 x 1 mm column filled with a CAB-90 sorbent obtained by sulfonation of anion exchange resin AB-171 of a fraction of 30-35 microns with a total exchange capacity of 0.3- 0.5 mEq / ml and a degree of crosslinking of 40%, using a carbonate-bicarbonate eluent of 1.1 mmol CO ₃ ^2- + 2.3 mmol HCO ₃ ^- [2]. To determine the difficult to separate components using the method of removing interfering inorganic anions. When determining monobasic organic anions in the presence of fluorides, an additional absorption column is used, filled with cation exchange resin in the Al form, selectively absorbing fluorine. Such a column is placed between two conductometric detectors. The result is two chromatograms: one with the total content of the components, and the other with the content of the components after fluorine absorption.

Этот способ имеет недостаточную селективность: не позволяет определить индивидуальные одноосновные кислоты при их совместном присутствии, в частности ацетат- и формиат-ионы в присутствии F-иона. This method has insufficient selectivity: it is not possible to determine individual monobasic acids in their joint presence, in particular acetate and formate ions in the presence of an F-ion.

Цель изобретения - обеспечение возможности количественного определения фтор-, ацетат- и формиатионов при их совместном присутствии, а также упрощение анализа. The purpose of the invention is to enable the quantitative determination of fluorine, acetate and formations in their joint presence, as well as simplifying the analysis.

Цель достигается тем, что в способе хроматографического анализа анионов в водных растворах путем ионной хроматографии на колонке, заполненной сорбентом, полученным сульфированием сильноосновного анионита с использованием карбонатсодержащего элюента, используют сорбент, полученный путем сульфирования среднесшитого стирол-дивинил-бензольного анионита, содержащего 8% дивинилбензола фракции 20-35 мкм, и гидрокарбонатный элюент 1,2-1,5 ммоль HCO₃ ^-. Анализ осуществляют предпочтительно на колонке 100 х 3,5 мм.The goal is achieved by the fact that in the method of chromatographic analysis of anions in aqueous solutions by ion chromatography on a column filled with a sorbent obtained by sulfonation of a strongly basic anion exchange resin using a carbonate-containing eluent, a sorbent obtained by sulfonation of a medium-cross-linked styrene-divinyl-benzene anion exchange resin containing 8% divinylbenzene fraction is used 20-35 μm, and a hydrocarbonate eluent of 1.2-1.5 mmol HCO ₃ ^- . The analysis is preferably carried out on a 100 x 3.5 mm column.

Изобретение поясняется хроматограммами: на фиг. 1 - для анализа модельной смеси; на фиг. 2 - для анализа промышленных стоков. The invention is illustrated by chromatograms: in FIG. 1 - for the analysis of a model mixture; in FIG. 2 - for the analysis of industrial effluents.

П р и м е р 1. Анализ проводят на ионном хроматографе Цвет-3006 с детектором по электропроводности. Готовят водный раствор, содержащий, мг/л: F^- - 6; CH₃COO^- - 100; HCOO^- - 80. Используют разделительную колонку 100 х 3,5 мм, заполненную сульфированным высокоосновным полистирольным анионитом АВ-17х8 фр. 20-35 мкм. Подавительную колонку 200 х 6 мм заполняют катионитом фр. 50-70 мкм марки КРС-8П. Элюент 1,2 ммоль НСО₃ ^- пропускают через систему колонок со скоростью 2,3 мл/мин. В элюент вводят 100 мкл пробы. Для сравнения ту же смесь анионов элюируют в потоке бикарбонатно-карбонатных элюентов. Результаты приведены в табл. 1.PRI me R 1. The analysis is carried out on an ion chromatograph Color-3006 with a detector for electrical conductivity. Prepare an aqueous solution containing, mg / l: F ^- - 6; CH ₃ COO ^- - 100; HCOO ^- - 80. Use a separation column 100 x 3.5 mm filled with sulfonated high-base polystyrene anion exchange resin AB-17x8 fr. 20-35 microns. A suppression column of 200 x 6 mm was filled with cation exchanger FR. 50-70 microns KRS-8P brand. An eluent of 1.2 mmol HCO ₃ ^{- is} passed through a column system at a rate of 2.3 ml / min. 100 μl of sample is added to the eluent. For comparison, the same mixture of anions is eluted in a stream of bicarbonate-carbonate eluents. The results are shown in table. 1.

Из табл. 1 видно, что элюент 1,2 ммоль НСО₃ ^- обеспечивает полное разделение всех трех компонентов смеси (опыт 1.2). Хроматограмма данного опыта представлена на фиг. 1. При использовании бикарбонатно-карбонатного элюента коэффициент селективности анионов уменьшается, пики фторид- и ацетат-анионов не разделяются. Использование более разбавленного гидрокарбонатного элюента позволяет разделить анионы, но время удерживания резко увеличивается.From the table. 1 shows that the eluent of 1.2 mmol HCO ₃ ^- provides a complete separation of all three components of the mixture (experiment 1.2). The chromatogram of this experiment is shown in FIG. 1. When using a bicarbonate-carbonate eluent, the selectivity coefficient of anions decreases, the peaks of fluoride and acetate anions are not separated. The use of a more dilute bicarbonate eluent allows the separation of anions, but the retention time increases dramatically.

П р и м е р 2. Проводят ряд опытов, как в примере 1, с использованием элюента как в опыте 1.2, на той же колонке, а также на колонках других размеров. Результаты - в табл. 2. PRI me R 2. Conduct a series of experiments, as in example 1, using an eluent as in experiment 1.2, on the same column, as well as on columns of other sizes. The results are in the table. 2.

Из табл. 2 видно, что оптимальные размеры колонки - 100 х 3,5 мм: обеспечивается полное разделение компонентов в течение 1 ч. Колонка большего диаметра также обеспечивает разделение всех трех компонентов, но время анализа увеличивается до двух часов. Колонка диаметром менее 3,5 мм обеспечивает разделение только ацетат- и формиат-ионов, а фтор- и ацетат-ионы не разделяются. From the table. Figure 2 shows that the optimal column dimensions are 100 x 3.5 mm: a complete separation of the components is ensured within 1 hour. A larger diameter column also provides separation of all three components, but the analysis time increases to two hours. A column with a diameter of less than 3.5 mm ensures separation of only acetate and formate ions, and fluorine and acetate ions are not separated.

П р и м е р 3. Для определения фтор-, ацетат- и формиат-ионов в сточных водах промышленного производства используют колонку 100 х 3,5 мм с тем же заполнением, как в примере 1. Элюент 1,5 ммоль НСО₃ ^- пропускают со скоростью 2,0 мл/мин. После регистрации определяемых компонентов поворотом крана изменяют поток элюента через разделительную колонку так, чтобы неопределяемые компоненты элюировались в обратном направлении. Хроматограмма приведена на фиг. 2.PRI me R 3. To determine the fluorine, acetate and formate ions in the wastewater of industrial production using a column of 100 x 3.5 mm with the same filling as in example 1. Eluent 1.5 mmol NSO ₃ ^- passed at a speed of 2.0 ml / min After detecting the detected components by turning the valve, the flow of the eluent through the separation column is changed so that the undetectable components elute in the opposite direction. The chromatogram is shown in FIG. 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить селективность анализа в отношении фтор-, ацетат- и формиат-ионов. Кроме того, как видно из вышеизложенного, предлагаемый способ существенно проще известного. (56) 1. Иванов А. А. и др. Способ совместного определения анионов одноосновных карбоновых кислот в присутствии неорганических анионов методом ионной хроматографии. Журнал аналитической химии, 1986, 41, N 1, с. 134-139
2. Долгоносов А. М. , Лазейкина А. М. Способ определения анионов в водных растворах путем ионной хроматографий. Журнал аналитической химии. 1988, 43, N 11, с. 2048-2052. Thus, the proposed method allows to increase the selectivity of the analysis in relation to fluorine, acetate and formate ions. In addition, as can be seen from the foregoing, the proposed method is much simpler than the known. (56) 1. Ivanov A.A. et al. A method for the joint determination of anions of monobasic carboxylic acids in the presence of inorganic anions by ion chromatography. Journal of Analytical Chemistry, 1986, 41, N 1, p. 134-139
2. Dolgonosov A. M., Lazeykina A. M. Method for the determination of anions in aqueous solutions by ion chromatography. Journal of Analytical Chemistry. 1988, 43, No. 11, p. 2048-2052.

Claims

1. METHOD FOR CHROMATOGRAPHIC ANALYSIS OF ANIONS in aqueous solutions by ion chromatography on a column filled with a sorbent obtained by sulfonation of a strongly basic anion exchange resin using a carbonate-containing eluent, characterized in that, in order to enable the quantitative determination of fluoride-acetate and formations with their combined presence, in also simplify the analysis, use a sorbent obtained by sulfonation of medium cross-linked styrene-divinyl-benzene anion exchange resin containing 8% of divinylbenzene fraction 20 - 3 5 μm, and a hydrocarbonate eluent of 1.2 - 1.5 mmol of HCO ₃ ^- .

2. The method according to p. 1, characterized in that the analysis is carried out on a column of 100 · 3.5 mm